Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Conceptual Design and Analysis of an Unmanned Autonomous Expendable Air Vehicle
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Flight Dynamics.
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Flight Dynamics.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This project have looked into the possibility to develop a small autonomous expendable air vehicle to be used with other air vehicles to fly in a group or a swarm. The requirements of this project was that the air vehicle should be able to carry a payload of 8 kg, have arange of 100 km and fly at an subsonic speed at an altitude between 0 to 3000 meter. The air vehicle should also be launched from ground and be able to be stored for 3 to 5 years. The engine was predetermined to be a HAWK 240R. The method of designing the air vehicle asdescribed by Daniel P. Raymer in his book Aircraft design: A Conceptual Approach has been used with adaptation to this project’s specifications. A comparative air vehicle study has also been made. The focus for this project has been the air vehicle design, but launch method,manufacturing and cost estimation have been investigated.The result of this thesis project is the concept of an air vehicle that weights around 30 kg with optimal cruise condition, for maximum range, at sea level altitude and at Mach 0.2. But it was decided that the ability to reach the required range faster was more important than tofly as long as possible and thus Mach 0.6 was chosen for the same altitude. A suggestion to a ground launch device has been made. The manufacturing method for the larger part of the air vehicle was chosen to be 3D printed and an estimated cost analysis for the structure andthe components has been made.The conclusion of the project is that it should be possible to design a relative small vehicle, that is intended to fly together with other vehicles, for a reasonable cost. But before this idea can be realized, more research and testing must be done.

Abstract [sv]

Det här projektet har sett över möjligheten att utveckla en liten obemannad flygfarkost av engångstyp. Tanken är att flera flygfarkoster ska flyga tillsammans i en svärm. Kraven för detta projekt är att flygfarkosten ska kunna bära en last på 8 kg, flyga en sträcka på100 km, hålla en subsonisk hastighet på höjderna 0 till 3000 meter. Motorn var förbestämd till en HAWK 240R. Metoden för att designa flygfarkosten är beskriven i boken Aircraft design: A Conceptual Approach av Daniel P. Raymer och har anpassats till projektet. Enjämförelsestudie med liknade flygfarkoster har även gjorts. Fokuset på detta projekt har varit flygfarkostens design men även uppskjutningsmetod, tillverkning och kostestimering har undersökts.Resultatet för detta projekt är ett koncept på en flygfarkost med vikten på strax under 30 kg. Det optimala flygförhållandet för marschfart, för maximal flygsträcka, är att flyga Mach 0.2 vid havsytan. Men det blev beslutat att flyga den bestämda sträckan så fort som möjligtvar viktigare än att flyga så lång som möjligt och därför valdes marschfarten Mach 0.6 för samma höjd. Ett förslag på en uppskjutningsmetod har gjorts. Tillverkningsmetoden för flera delar av flygfarkosten bestämdes till 3D printing och en kostnadsestimation för strukturen ochingående komponenter har gjorts.Slutsatsen för detta projekt är att det är möjligt att designa ett relativt liten farkost, med tanke att flyga i grupp, till en rimlig kostnad. Men för att detta koncept ska kunna förverkligas måste fler undersökningar och tester göras.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 39
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2018:340
National Category
Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-244829OAI: oai:DiVA.org:kth-244829DiVA, id: diva2:1292396
External cooperation
Etteplan
Examiners
Available from: 2019-02-28 Created: 2019-02-28 Last updated: 2019-02-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3302 kB)72 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3302 kBChecksum SHA-512
9ddeb953c641f74a9664925d34df45a18000ad7ebd4afd5df8080f2a793544c9bdf9716f38b2151d41d9eaa6ad8c1d96078a66be743fb4442cca45ca7b5cdac0
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Flight Dynamics
Aerospace Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 72 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 167 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf